ลักษณะทั่วไปขององค์ประกอบของกลุ่ม IV ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยหลักของระบบธาตุ D.I.

คุณสมบัติของโลหะได้รับการปรับปรุง คุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะจะลดลง มีอิเล็กตรอน 4 ตัวอยู่ที่ชั้นนอก

คุณสมบัติทางเคมี(เป็นคาร์บอน)

โต้ตอบกับโลหะ:

4Al + 3C = Al 4 C 3 (ปฏิกิริยา idset ที่อุณหภูมิสูง)

โต้ตอบกับอโลหะ:

2H 2 + C = CH 4

โต้ตอบกับน้ำ:

C + H 2 O = CO + H 2

2เฟ 2 โอ 3 + 3C = 3CO 2 + 4เฟ

ทำปฏิกิริยากับกรด:

3C + 4HNO3 = 3CO2 + 4NO + 2H2O

คาร์บอน. ลักษณะของคาร์บอน ขึ้นอยู่กับตำแหน่งในตารางธาตุ การแบ่งส่วนของคาร์บอน การดูดซับ การกระจายตัวในธรรมชาติ การผลิต คุณสมบัติ สารประกอบคาร์บอนที่สำคัญที่สุด

คาร์บอน (สัญลักษณ์ทางเคมี - C, lat. Carboneum) เป็นองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มที่สิบสี่ (ตามการจำแนกประเภทที่ล้าสมัย - กลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่สี่) ช่วงที่ 2 ของตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมี หมายเลขซีเรียล 6 มวลอะตอม - 12.0107

คาร์บอนมีอยู่ในการแบ่งส่วนหลากหลายโดยมีคุณสมบัติทางกายภาพที่หลากหลายมาก การปรับเปลี่ยนที่หลากหลายเกิดจากความสามารถของคาร์บอนในการสร้างพันธะเคมีประเภทต่างๆ

คาร์บอนธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปเสถียรสองไอโซโทป - 12C (98.93%) และ 13C (1.07%) และไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี 14C หนึ่งอัน (β-emitter, T½ = 5730 ปี) กระจุกตัวอยู่ในชั้นบรรยากาศและส่วนบนของเปลือกโลก

การดัดแปลงคาร์บอนแบบ allotropic หลักและได้รับการศึกษาเป็นอย่างดีคือเพชรและกราไฟท์ ภายใต้สภาวะปกติ มีเพียงกราไฟท์เท่านั้นที่มีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ ในขณะที่เพชรและรูปแบบอื่นๆ สามารถแพร่กระจายได้ คาร์บอนเหลวมีอยู่ที่ความดันภายนอกเท่านั้น

ที่แรงกดดันที่สูงกว่า 60 GPa จะถือว่าเกิดการก่อตัวของการดัดแปลง C III ที่มีความหนาแน่นมาก (ความหนาแน่นสูงกว่าความหนาแน่นของเพชร 15-20%) ซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้าของโลหะ

การดัดแปลงผลึกคาร์บอนของระบบหกเหลี่ยมด้วยโครงสร้างสายโซ่ของโมเลกุลเรียกว่าคาร์ไบน์ รู้จักคาร์ไบน์หลายรูปแบบ โดยมีจำนวนอะตอมในเซลล์หน่วยต่างกัน

คาร์ไบน์เป็นผงสีดำผลึกละเอียด (ความหนาแน่น 1.9-2 ก./ซม.) และมีคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์ ได้มาภายใต้เงื่อนไขประดิษฐ์จากอะตอมคาร์บอนสายโซ่ยาวที่วางขนานกัน

Carbyne เป็นพอลิเมอร์เชิงเส้นของคาร์บอน ในโมเลกุลคาร์ไบน์ อะตอมของคาร์บอนเชื่อมต่อกันเป็นสายโซ่สลับกันด้วยพันธะสามและพันธะเดี่ยว (โครงสร้างโพลีอีน) หรือพันธะคู่อย่างถาวร (โครงสร้างโพลีคิวมูลีน) Carbyne มีคุณสมบัติเป็นสารกึ่งตัวนำ และค่าการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อสัมผัสกับแสง การใช้งานจริงครั้งแรกนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัตินี้ - ในโฟโตเซลล์

ปฏิกิริยาของคาร์บอนกับซัลเฟอร์ทำให้เกิดคาร์บอนไดซัลไฟด์ CS2; CS และ C3S2 เป็นที่รู้จักเช่นกัน

สำหรับโลหะส่วนใหญ่ คาร์บอนจะเกิดเป็นคาร์ไบด์ ตัวอย่างเช่น:

ปฏิกิริยาของคาร์บอนกับไอน้ำมีความสำคัญในอุตสาหกรรม:

เมื่อถูกความร้อน คาร์บอนจะลดออกไซด์ของโลหะให้เป็นโลหะ คุณสมบัตินี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา

กราไฟท์ใช้ในอุตสาหกรรมดินสอ แต่ผสมกับดินเหนียวเพื่อลดความนิ่ม เพชรเป็นวัสดุขัดถูที่ขาดไม่ได้เนื่องจากมีความแข็งเป็นพิเศษ ในเภสัชวิทยาและการแพทย์มีการใช้สารประกอบคาร์บอนหลายชนิดกันอย่างแพร่หลาย - อนุพันธ์ของกรดคาร์บอนิกและกรดคาร์บอกซิลิก, เฮเทอโรไซเคิลต่างๆ, โพลีเมอร์และสารประกอบอื่น ๆ คาร์บอนมีบทบาทอย่างมากในชีวิตมนุษย์ การใช้งานมีความหลากหลายพอๆ กับองค์ประกอบหลายด้านนี้เอง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คาร์บอนเป็นส่วนประกอบสำคัญของเหล็ก (มากถึง 2.14% โดยน้ำหนัก) และเหล็กหล่อ (มากกว่า 2.14% โดยน้ำหนัก)

คาร์บอนเป็นส่วนหนึ่งของละอองลอยในชั้นบรรยากาศ ส่งผลให้สภาพอากาศในภูมิภาคอาจเปลี่ยนแปลงและจำนวนวันที่มีแดดอาจลดลง คาร์บอนเข้าสู่สิ่งแวดล้อมในรูปของเขม่าในก๊าซไอเสียของยานพาหนะ ระหว่างการเผาไหม้ถ่านหินที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน ระหว่างการทำเหมืองถ่านหินแบบเปิด การทำให้เป็นแก๊สใต้ดิน การผลิตถ่านหินเข้มข้น เป็นต้น ความเข้มข้นของคาร์บอนเหนือแหล่งที่มาของการเผาไหม้คือ 100-400 ไมโครกรัม/ลบ.ม. ในเมืองใหญ่ 2 .4-15.9 ไมโครกรัม/ลบ.ม. พื้นที่ชนบท 0.5-0.8 ไมโครกรัม/ลบ.ม. ด้วยการปล่อยละอองก๊าซจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (6-15) · 109 Bq/day 14СО2 เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ

ปริมาณคาร์บอนสูงในละอองลอยในชั้นบรรยากาศทำให้ประชากรเจ็บป่วยเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะในระบบทางเดินหายใจส่วนบนและปอด โรคจากการทำงานส่วนใหญ่เป็นโรคแอนแทรคซิสและโรคหลอดลมอักเสบจากฝุ่น ในอากาศของพื้นที่ทำงาน MPC, มก./ลบ.ม.: เพชร 8.0, แอนทราไซต์และโค้ก 6.0, ถ่านหิน 10.0, คาร์บอนแบล็ค และฝุ่นคาร์บอน 4.0; ในอากาศในบรรยากาศครั้งเดียวสูงสุดคือ 0.15 ค่าเฉลี่ยรายวันคือ 0.05 มก. / ลบ.ม.

การเชื่อมต่อที่สำคัญที่สุด คาร์บอน (II) มอนอกไซด์ (คาร์บอนมอนอกไซด์) CO ภายใต้สภาวะปกติจะเป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และรสจืด ความเป็นพิษอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ามันรวมตัวกับฮีโมโกลบินในเลือดได้อย่างง่ายดาย

คาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) CO2 ภายใต้สภาวะปกติ มันเป็นก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นและรสเปรี้ยวเล็กน้อย หนักกว่าอากาศถึง 1.5 เท่า ไม่เผาไหม้และไม่สนับสนุนการเผาไหม้
กรดคาร์บอนิก H2CO3 กรดอ่อน โมเลกุลของกรดคาร์บอนิกมีอยู่ในสารละลายเท่านั้น

ฟอสจีน COCl2 ก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นเฉพาะตัว จุดเดือด = 8°C จุดหลอมเหลว = -118°C มีพิษมาก. ละลายได้ในน้ำเล็กน้อย ปฏิกิริยา ใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์

กลุ่มของระบบธาตุเคมีเป็นกลุ่มคือลำดับของอะตอมในการเพิ่มประจุนิวเคลียร์ซึ่งมีโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์เหมือนกัน หมายเลขหมู่ถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนบนเปลือกนอกของอะตอม (เวเลนซ์อิเล็กตรอน) ... Wikipedia

คาบที่สี่ของระบบธาตุประกอบด้วยองค์ประกอบของแถวที่สี่ (หรือคาบที่สี่) ของระบบธาตุเคมี โครงสร้างของตารางธาตุจะขึ้นอยู่กับแถวเพื่อแสดงการทำซ้ำ (คาบ) ... ... วิกิพีเดีย

คาบแรกของระบบธาตุประกอบด้วยองค์ประกอบของแถวแรก (หรือคาบแรก) ของระบบธาตุขององค์ประกอบทางเคมี โครงสร้างของตารางธาตุจะขึ้นอยู่กับแถวเพื่อแสดงแนวโน้มที่เกิดซ้ำ (เป็นงวด) ใน... ... วิกิพีเดีย

คาบที่สองของระบบธาตุประกอบด้วยองค์ประกอบของแถวที่สอง (หรือคาบที่สอง) ของระบบธาตุเคมี โครงสร้างของตารางธาตุจะขึ้นอยู่กับแถวเพื่อแสดงแนวโน้มที่เกิดซ้ำ (เป็นงวด) ใน ... Wikipedia

คาบที่ห้าของระบบธาตุประกอบด้วยองค์ประกอบของแถวที่ห้า (หรือคาบที่ห้า) ของระบบธาตุเคมี โครงสร้างของตารางธาตุจะขึ้นอยู่กับแถวเพื่อแสดงแนวโน้มที่เกิดซ้ำ (เป็นงวด) ใน... ... วิกิพีเดีย

คาบที่สามของระบบธาตุประกอบด้วยองค์ประกอบของแถวที่สาม (หรือคาบที่สาม) ของระบบธาตุเคมี โครงสร้างของตารางธาตุจะขึ้นอยู่กับแถวเพื่อแสดงแนวโน้มที่เกิดซ้ำ (เป็นงวด)... Wikipedia

คาบที่เจ็ดของระบบธาตุประกอบด้วยองค์ประกอบของแถวที่เจ็ด (หรือคาบที่เจ็ด) ของระบบธาตุเคมี โครงสร้างของตารางธาตุจะขึ้นอยู่กับแถวเพื่อแสดงแนวโน้มที่เกิดซ้ำ (เป็นงวด)... Wikipedia

คาบที่หกของระบบธาตุประกอบด้วยองค์ประกอบของแถวที่หก (หรือคาบที่หก) ของระบบธาตุเคมี โครงสร้างของตารางธาตุจะขึ้นอยู่กับแถวเพื่อแสดงแนวโน้มที่เกิดซ้ำ (เป็นงวด) ใน... ... วิกิพีเดีย

รูปแบบสั้นของตารางธาตุขึ้นอยู่กับความขนานของสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักและกลุ่มย่อย: ตัวอย่างเช่น สถานะออกซิเดชันสูงสุดของวาเนเดียมคือ +5 เช่นเดียวกับฟอสฟอรัสและสารหนู สถานะออกซิเดชันสูงสุดของโครเมียมคือ + 6 ... วิกิพีเดีย

คำขอ "การจัดกลุ่ม" ถูกเปลี่ยนเส้นทางที่นี่ จำเป็นต้องมีบทความแยกต่างหากในหัวข้อนี้... Wikipedia

ลักษณะทั่วไปขององค์ประกอบของกลุ่ม IV ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยหลักของระบบธาตุของ D. I. Mendeleev

องค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม IV ได้แก่ คาร์บอน ซิลิคอน เจอร์เมเนียม ดีบุก และตะกั่ว คุณสมบัติของโลหะได้รับการปรับปรุง คุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะจะลดลง ชั้นนอกมีอิเล็กตรอน 4 ตัว

คุณสมบัติทางเคมี(เป็นคาร์บอน)

· ทำปฏิกิริยากับโลหะ

4Al+3C = Al 4 C 3 (ปฏิกิริยาเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง)

· ทำปฏิกิริยากับอโลหะ

2H2+C = CH4

· ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน

· โต้ตอบกับน้ำ

C+H2O = CO+H2

· ทำปฏิกิริยากับออกไซด์

2เฟ 2 โอ 3 +3ซี = 3CO 2 +4เฟ

· ทำปฏิกิริยากับกรด

3C+4HNO3 = 3CO2 +4NO+2H2O

คาร์บอน. ลักษณะของคาร์บอน ขึ้นอยู่กับตำแหน่งในตารางธาตุ การแบ่งส่วนของคาร์บอน การดูดซับ การกระจายตัวในธรรมชาติ การผลิต คุณสมบัติ สารประกอบคาร์บอนที่สำคัญที่สุด

คาร์บอน (สัญลักษณ์ทางเคมี - C, lat. Carboneum) เป็นองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มที่สิบสี่ (ตามการจำแนกประเภทที่ล้าสมัย - กลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่สี่) ช่วงที่ 2 ของระบบธาตุทางเคมี หมายเลขซีเรียล 6 มวลอะตอม - 12.0107 คาร์บอนมีอยู่ในการแบ่งส่วนหลากหลายโดยมีคุณสมบัติทางกายภาพที่หลากหลายมาก การปรับเปลี่ยนที่หลากหลายเกิดจากความสามารถของคาร์บอนในการสร้างพันธะเคมีประเภทต่างๆ

คาร์บอนธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปเสถียรสองไอโซโทป - 12C (98.93%) และ 13C (1.07%) และไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี 14C หนึ่งอัน (β-emitter, T½ = 5730 ปี) กระจุกตัวอยู่ในชั้นบรรยากาศและส่วนบนของเปลือกโลก

การดัดแปลงคาร์บอนแบบ allotropic หลักและได้รับการศึกษาเป็นอย่างดีคือเพชรและกราไฟท์ ภายใต้สภาวะปกติ มีเพียงกราไฟท์เท่านั้นที่มีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ ในขณะที่เพชรและรูปแบบอื่นๆ สามารถแพร่กระจายได้ คาร์บอนเหลวมีอยู่ที่ความดันภายนอกเท่านั้น

ที่แรงกดดันที่สูงกว่า 60 GPa จะถือว่าเกิดการก่อตัวของการดัดแปลง C III ที่มีความหนาแน่นมาก (ความหนาแน่นสูงกว่าความหนาแน่นของเพชร 15-20%) ซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้าของโลหะ

การดัดแปลงผลึกคาร์บอนของระบบหกเหลี่ยมที่มีโครงสร้างสายโซ่ของโมเลกุลมักเรียกว่าคาร์ไบน์ รู้จักคาร์ไบน์หลายรูปแบบ โดยมีจำนวนอะตอมในเซลล์หน่วยต่างกัน

คาร์ไบน์เป็นผงสีดำผลึกละเอียด (ความหนาแน่น 1.9-2 ก./ซม.) และมีคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์ ได้มาภายใต้เงื่อนไขประดิษฐ์จากอะตอมคาร์บอนสายโซ่ยาวที่วางขนานกัน

Carbyne เป็นพอลิเมอร์เชิงเส้นของคาร์บอน ในโมเลกุลคาร์ไบน์ อะตอมของคาร์บอนเชื่อมต่อกันเป็นสายโซ่สลับกันด้วยพันธะสามและพันธะเดี่ยว (โครงสร้างโพลีอีน) หรือพันธะคู่อย่างถาวร (โครงสร้างโพลีคิวมูลีน) Carbyne มีคุณสมบัติเป็นสารกึ่งตัวนำ และค่าการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อสัมผัสกับแสง การใช้งานจริงครั้งแรกนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัตินี้ - ในโฟโตเซลล์

กราฟีนเป็นการดัดแปลงคาร์บอนแบบ allotropic แบบสองมิติ เกิดขึ้นจากชั้นของอะตอมของคาร์บอนที่มีความหนา 1 อะตอม เชื่อมต่อกันผ่านพันธะsp² ให้เป็นโครงตาข่ายคริสตัลสองมิติหกเหลี่ยม

ที่อุณหภูมิปกติ คาร์บอนมีความเฉื่อยทางเคมี เมื่ออุณหภูมิสูงเพียงพอ คาร์บอนจะรวมตัวกับองค์ประกอบต่างๆ มากมายและแสดงคุณสมบัติรีดิวซ์ที่รุนแรง กิจกรรมทางเคมีของคาร์บอนในรูปแบบต่างๆ ลดลงตามลำดับต่อไปนี้: คาร์บอนอสัณฐาน, กราไฟท์, เพชร; ในอากาศจะติดไฟที่อุณหภูมิสูงกว่า 300-500 °C, 600-700 °C และ 850-1,000 °C ตามลำดับ

ผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของคาร์บอนคือ CO และ CO2 (คาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ตามลำดับ) คาร์บอนไดออกไซด์ที่ไม่เสถียร C3O2 (จุดหลอมเหลว −111 °C จุดเดือด 7 °C) และออกไซด์อื่น ๆ (เช่น C12O9, C5O2, C12O12) ก็เป็นที่ทราบเช่นกัน กราไฟต์และคาร์บอนอสัณฐานเริ่มทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 1200 °C กับฟลูออรีนที่อุณหภูมิ 900 °C

คาร์บอนไดออกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างกรดคาร์บอนิกอ่อน - H2CO3 ซึ่งก่อตัวเป็นเกลือ - คาร์บอเนต ที่แพร่หลายที่สุดในโลกคือแคลเซียมคาร์บอเนต (รูปแบบของแร่ธาตุ - ชอล์ก หินอ่อน แคลไซต์ หินปูน ฯลฯ ) และแมกนีเซียม (โดโลไมต์ในรูปแร่)

กราไฟท์ที่มีฮาโลเจน โลหะอัลคาไล ฯลฯ
โพสต์บน Ref.rf
สารก่อตัวเป็นสารประกอบรวม เมื่อมีการปล่อยกระแสไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดคาร์บอนในบรรยากาศไนโตรเจน จะเกิดไซยาโนเจนขึ้น ที่อุณหภูมิสูง ปฏิกิริยาของคาร์บอนที่มีส่วนผสมของ H2 และ N2 จะทำให้เกิดกรดไฮโดรไซยานิก:

ปฏิกิริยาของคาร์บอนกับซัลเฟอร์ทำให้เกิดคาร์บอนไดซัลไฟด์ CS2; CS และ C3S2 เป็นที่รู้จักเช่นกัน สำหรับโลหะส่วนใหญ่ คาร์บอนจะเกิดเป็นคาร์ไบด์ ตัวอย่างเช่น:

ปฏิกิริยาของคาร์บอนกับไอน้ำมีความสำคัญในอุตสาหกรรม:

เมื่อถูกความร้อน คาร์บอนจะลดออกไซด์ของโลหะให้เป็นโลหะ คุณสมบัตินี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา

กราไฟท์ใช้ในอุตสาหกรรมดินสอ แต่ผสมกับดินเหนียวเพื่อลดความนิ่ม เพชรเป็นวัสดุขัดถูที่ขาดไม่ได้เนื่องจากมีความแข็งเป็นพิเศษ ในเภสัชวิทยาและการแพทย์มีการใช้สารประกอบคาร์บอนหลายชนิดกันอย่างแพร่หลาย - อนุพันธ์ของกรดคาร์บอนิกและกรดคาร์บอกซิลิก, เฮเทอโรไซเคิลต่างๆ, โพลีเมอร์และสารประกอบอื่น ๆ คาร์บอนมีบทบาทอย่างมากในชีวิตมนุษย์ การใช้งานมีความหลากหลายพอๆ กับองค์ประกอบที่มีหลายแง่มุมนี้เอง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คาร์บอนเป็นส่วนประกอบสำคัญของเหล็ก (มากถึง 2.14% โดยน้ำหนัก) และเหล็กหล่อ (มากกว่า 2.14% โดยน้ำหนัก)

คาร์บอนเป็นส่วนหนึ่งของละอองลอยในชั้นบรรยากาศ เนื่องจากสภาพอากาศในภูมิภาคสามารถเปลี่ยนแปลงได้และจำนวนวันที่มีแดดอาจลดลง คาร์บอนเข้าสู่สิ่งแวดล้อมในรูปของเขม่าในก๊าซไอเสียของยานพาหนะเมื่อเผาถ่านหินที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน ระหว่างเหมืองถ่านหินแบบเปิด การทำให้เป็นแก๊สใต้ดิน การผลิตถ่านหินเข้มข้น ฯลฯ
โพสต์บน Ref.rf
ความเข้มข้นของคาร์บอนเหนือแหล่งกำเนิดการเผาไหม้คือ 100-400 ไมโครกรัม/ลูกบาศก์เมตร ในเมืองใหญ่ 2.4-15.9 ไมโครกรัม/ลูกบาศก์เมตร ในพื้นที่ชนบท 0.5 - 0.8 ไมโครกรัม/ลูกบาศก์เมตร ด้วยการปล่อยละอองก๊าซจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (6-15)·109 Bq/day 14СО2 เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ

ปริมาณคาร์บอนสูงในละอองลอยในชั้นบรรยากาศทำให้ประชากรเจ็บป่วยเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะในระบบทางเดินหายใจส่วนบนและปอด โรคจากการทำงาน - ส่วนใหญ่เป็นโรคแอนแทรกซิสและโรคหลอดลมอักเสบจากฝุ่น ในอากาศของพื้นที่ทำงาน MPC, มก./ลบ.ม.: เพชร 8.0, แอนทราไซต์และโค้ก 6.0, ถ่านหิน 10.0, คาร์บอนแบล็ค และฝุ่นคาร์บอน 4.0; ในอากาศในบรรยากาศครั้งเดียวสูงสุดคือ 0.15 ค่าเฉลี่ยรายวันคือ 0.05 มก. / ลบ.ม.

การเชื่อมต่อที่สำคัญที่สุด คาร์บอน (II) มอนอกไซด์ (คาร์บอนมอนอกไซด์) CO ภายใต้สภาวะปกติจะเป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และรสจืด ความเป็นพิษนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ามันรวมกับฮีโมโกลบินในเลือดคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) CO2 ได้อย่างง่ายดาย ภายใต้สภาวะปกติ มันเป็นก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นและรสเปรี้ยวเล็กน้อย หนักกว่าอากาศถึง 1.5 เท่า ไม่เผาไหม้และไม่สนับสนุนการเผาไหม้ กรดคาร์บอนิก H2CO3 กรดอ่อน โมเลกุลของกรดคาร์บอนิกมีอยู่ในสารละลายเท่านั้น ฟอสจีน COCl2 ก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นเฉพาะตัว จุดเดือด = 8°C จุดหลอมเหลว = -118°C มีพิษมาก. ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ ปฏิกิริยา ใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์

ลักษณะทั่วไปขององค์ประกอบของกลุ่ม IV ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยหลักของระบบธาตุของ D.I. Mendeleev - แนวคิดและประเภท การจำแนกประเภทและคุณสมบัติของหมวดหมู่ "ลักษณะทั่วไปขององค์ประกอบของกลุ่ม IV กลุ่มย่อยหลักของตารางธาตุของ D. I. Mendeleev" 2017, 2018

- ประติมากรรมกอธิคฝรั่งเศส ศตวรรษที่สิบสาม - สิบสี่

จุดเริ่มต้นของประติมากรรมกอธิคฝรั่งเศสถูกวางไว้ในแซงต์-เดอนี พอร์ทัลทั้งสามของด้านหน้าอาคารด้านตะวันตกของโบสถ์ที่มีชื่อเสียงเต็มไปด้วยภาพประติมากรรมซึ่งเป็นครั้งแรกที่มีการแสดงความปรารถนาที่จะมีโปรแกรมยึดถือความคิดอย่างเคร่งครัดความปรารถนาก็เกิดขึ้น...

- หัวข้อบรรยาย: การวางผังเมืองของอิตาลี ฝรั่งเศส เยอรมนี อังกฤษในศตวรรษที่ X – XIV

แทบไม่มีเมืองใหม่ถูกสร้างขึ้นในช่วงยุคกลางตอนต้น สงครามที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องจำเป็นต้องมีการก่อสร้างถิ่นฐานที่มีป้อมปราการ โดยเฉพาะในพื้นที่ชายแดน ศูนย์กลางของวัสดุยุคกลางตอนต้นและวัฒนธรรมทางจิตวิญญาณคืออาราม พวกเขากำลังถูกสร้างขึ้น... .

- เสื้อผ้าในยุคกอธิค XII-XIV

โซลูชันการเล่นในอวกาศ วิธีแก้ปัญหาทั่วไปสำหรับอาคารและคอมเพล็กซ์ โครงสร้างของสถาบันการศึกษาระดับสูงตามโครงสร้างสถาปัตยกรรมและการวางแผน รวมถึงแผนกต่างๆ ดังต่อไปนี้: แผนกสถาบันและคณาจารย์ทั่วไปพร้อมสำนักงานและห้องปฏิบัติการ -

ระบบธาตุเคมีเป็นการจำแนกองค์ประกอบทางเคมีที่สร้างขึ้นโดย D. I. Mendeleev บนพื้นฐานของกฎธาตุที่เขาค้นพบในปี พ.ศ. 2412

ดี. ไอ. เมนเดเลเยฟ

ตามสูตรสมัยใหม่ของกฎนี้ ในชุดองค์ประกอบต่อเนื่องที่จัดเรียงเพื่อเพิ่มขนาดของประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอม องค์ประกอบที่มีคุณสมบัติคล้ายกันจะทำซ้ำเป็นระยะ

ตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีที่แสดงในรูปแบบตารางประกอบด้วยคาบ ชุดข้อมูล และกลุ่ม

ในตอนต้นของแต่ละช่วงเวลา (ยกเว้นช่วงแรก) ธาตุจะมีคุณสมบัติเป็นโลหะเด่นชัด (โลหะอัลคาไล)

สัญลักษณ์สำหรับตารางสี: 1 - สัญลักษณ์ทางเคมีขององค์ประกอบ; 2 - ชื่อ; 3 - มวลอะตอม (น้ำหนักอะตอม); 4 - หมายเลขซีเรียล; 5 - การกระจายตัวของอิเล็กตรอนข้ามชั้น

เมื่อเลขอะตอมของธาตุเพิ่มขึ้น ซึ่งเท่ากับประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอม คุณสมบัติของโลหะจะค่อยๆ ลดลงและคุณสมบัติของอโลหะจะเพิ่มขึ้น องค์ประกอบสุดท้ายในแต่ละช่วงเวลาคือองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติอโลหะเด่นชัด () และสุดท้ายคือก๊าซเฉื่อย ในช่วงที่ 1 มี 2 องค์ประกอบใน II และ III - 8 องค์ประกอบใน IV และ V - 18 ใน VI - 32 และใน VII (ช่วงที่ยังไม่เสร็จสมบูรณ์) - 17 องค์ประกอบ

สามช่วงแรกเรียกว่าช่วงเล็ก แต่ละช่วงประกอบด้วยแถวแนวนอนหนึ่งแถว ส่วนที่เหลือ - ในช่วงเวลาใหญ่ซึ่งแต่ละแถว (ยกเว้นช่วงที่ 7) ประกอบด้วยแถวแนวนอนสองแถว - คู่ (บน) และคี่ (ล่าง) มีเพียงโลหะเท่านั้นที่พบในแถวคู่ในช่วงเวลาขนาดใหญ่ คุณสมบัติขององค์ประกอบในชุดข้อมูลเหล่านี้จะเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเมื่อมีเลขลำดับเพิ่มขึ้น คุณสมบัติขององค์ประกอบในแถวคี่ของคาบขนาดใหญ่เปลี่ยนไป ในช่วงที่ 6 แลนทานัมมีธาตุ 14 ธาตุตามมา ซึ่งมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกันมาก องค์ประกอบเหล่านี้เรียกว่าแลนทาไนด์ จะแสดงรายการแยกกันด้านล่างตารางหลัก แอกติไนด์ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ตามหลังแอกติเนียมแสดงไว้ในตารางในลักษณะเดียวกัน

ตารางมีกลุ่มแนวตั้งเก้ากลุ่ม หมายเลขกลุ่มซึ่งมีข้อยกเว้นที่หายากจะเท่ากับความจุบวกสูงสุดขององค์ประกอบในกลุ่มนี้ แต่ละกลุ่ม ไม่รวมศูนย์และกลุ่มที่แปด จะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อย - หลัก (อยู่ทางด้านขวา) และรอง ในกลุ่มย่อยหลัก เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น คุณสมบัติโลหะขององค์ประกอบจะแข็งแกร่งขึ้น และคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะจะลดลง

ดังนั้นคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพจำนวนหนึ่งขององค์ประกอบจึงถูกกำหนดโดยสถานที่ที่องค์ประกอบที่กำหนดนั้นครอบครองในตารางธาตุ

องค์ประกอบทางชีวภาพ เช่น องค์ประกอบที่เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตและมีบทบาททางชีววิทยาบางอย่างอยู่ในนั้น ครอบครองส่วนบนของตารางธาตุ เซลล์ที่ถูกครอบครองโดยองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบของสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก (มากกว่า 99%) จะเป็นสีฟ้า เซลล์ที่ถูกครอบครองโดยองค์ประกอบขนาดเล็กจะมีสีชมพู (ดู)

ตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีเป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่และการแสดงออกที่ชัดเจนของกฎวิภาษวิธีทั่วไปของธรรมชาติ

ดูเพิ่มเติมที่ น้ำหนักอะตอม

ระบบองค์ประกอบทางเคมีเป็นคาบเป็นการจำแนกองค์ประกอบทางเคมีตามธรรมชาติที่สร้างขึ้นโดย D. I. Mendeleev บนพื้นฐานของกฎธาตุที่เขาค้นพบในปี พ.ศ. 2412

ในการกำหนดดั้งเดิม กฎเป็นระยะของ D.I. Mendeleev ระบุว่า: คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีตลอดจนรูปแบบและคุณสมบัติของสารประกอบนั้นขึ้นอยู่กับน้ำหนักอะตอมของธาตุเป็นระยะ ๆ ต่อจากนั้นด้วยการพัฒนาหลักคำสอนของโครงสร้างของอะตอมก็แสดงให้เห็นว่าลักษณะที่แม่นยำยิ่งขึ้นของแต่ละองค์ประกอบไม่ใช่น้ำหนักอะตอม (ดู) แต่เป็นค่าของประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอมของธาตุ เท่ากับเลขลำดับ (อะตอมมิก) ขององค์ประกอบนี้ในระบบธาตุของ D. I. Mendeleev . จำนวนประจุบวกบนนิวเคลียสของอะตอมเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่อยู่รอบนิวเคลียสของอะตอม เนื่องจากอะตอมโดยรวมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า จากข้อมูลเหล่านี้ กฎเป็นระยะได้ถูกกำหนดไว้ดังนี้ คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมี ตลอดจนรูปแบบและคุณสมบัติของสารประกอบนั้น ขึ้นอยู่กับขนาดของประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอมเป็นระยะๆ ซึ่งหมายความว่าในชุดองค์ประกอบที่ต่อเนื่องซึ่งจัดเรียงเพื่อเพิ่มประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอม องค์ประกอบที่มีคุณสมบัติคล้ายกันจะทำซ้ำเป็นระยะ

รูปแบบตารางของตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีนำเสนอในรูปแบบที่ทันสมัย ประกอบด้วยช่วงเวลา ซีรีส์ และกลุ่ม คาบแสดงถึงชุดองค์ประกอบแนวนอนที่ต่อเนื่องกันซึ่งจัดเรียงเพื่อเพิ่มประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอม

ในตอนต้นของแต่ละช่วงเวลา (ยกเว้นช่วงแรก) จะมีองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะเด่นชัด (โลหะอัลคาไล) จากนั้น เมื่อหมายเลขซีเรียลเพิ่มขึ้น คุณสมบัติโลหะขององค์ประกอบจะค่อยๆ ลดลง และคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะจะเพิ่มขึ้น องค์ประกอบสุดท้ายในแต่ละช่วงเวลาคือองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติอโลหะเด่นชัด (ฮาโลเจน) และสุดท้ายคือก๊าซเฉื่อย ช่วงแรกประกอบด้วยสององค์ประกอบ บทบาทของโลหะอัลคาไลและฮาโลเจนที่นี่เล่นพร้อมกันโดยไฮโดรเจน ช่วงที่ 2 และ 3 แต่ละช่วงมี 8 องค์ประกอบ เรียกตามแบบฉบับของ Mendeleev ช่วง IV และ V มี 18 องค์ประกอบในแต่ละช่วง VI-32 ยุคที่ 7 ยังไม่เสร็จสมบูรณ์และเติมเต็มด้วยองค์ประกอบที่สร้างขึ้นโดยเทียม ปัจจุบันมี 17 ธาตุในช่วงนี้ ช่วง I, II และ III เรียกว่าเล็ก แต่ละช่วงประกอบด้วยแถวแนวนอนหนึ่งแถว IV-VII มีขนาดใหญ่: (ยกเว้น VII) รวมแถวแนวนอนสองแถว - คู่ (บน) และคี่ (ล่าง) ในแถวคู่ในช่วงเวลาใหญ่ๆ มีเพียงโลหะเท่านั้น และการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบในแถวจากซ้ายไปขวาจะแสดงออกมาอย่างอ่อนแรง

ในอนุกรมคี่ของคาบใหญ่ คุณสมบัติขององค์ประกอบในอนุกรมจะเปลี่ยนในลักษณะเดียวกับคุณสมบัติขององค์ประกอบทั่วไป ในแถวคู่ของช่วง VI หลังจากแลนทานัมมีองค์ประกอบ 14 ธาตุ [เรียกว่าแลนทาไนด์ (ดู), แลนทาไนด์, ธาตุหายาก] มีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกับแลนทานัมและซึ่งกันและกัน รายการเหล่านี้จะระบุไว้แยกต่างหากด้านล่างตาราง

องค์ประกอบที่อยู่ถัดจากแอกทิเนียม - แอกติไนด์ (แอกตินอยด์) - แสดงรายการแยกกันและแสดงไว้ด้านล่างตาราง

ในตารางธาตุเคมี มี 9 หมู่อยู่ในแนวตั้ง หมายเลขกลุ่มเท่ากับความจุบวกสูงสุด (ดู) ขององค์ประกอบของกลุ่มนี้ ข้อยกเว้นคือฟลูออรีน (สามารถเป็นโมโนวาเลนต์เชิงลบเท่านั้น) และโบรมีน (ไม่สามารถเป็นเฮปตาวาเลนต์ได้); นอกจากนี้ ทองแดง เงิน ทองคำสามารถแสดงวาเลนซ์ได้มากกว่า +1 (Cu-1 และ 2, Ag และ Au-1 และ 3) และสำหรับองค์ประกอบของหมู่ VIII มีเพียงออสเมียมและรูทีเนียมเท่านั้นที่มีวาเลนซ์เป็น +8 . แต่ละกลุ่มยกเว้นกลุ่มที่แปดและศูนย์จะแบ่งออกเป็นสองกลุ่มย่อย: กลุ่มหลัก (อยู่ทางด้านขวา) และกลุ่มรอง กลุ่มย่อยหลักประกอบด้วยองค์ประกอบทั่วไปและองค์ประกอบของคาบยาว กลุ่มย่อยรองประกอบด้วยเฉพาะองค์ประกอบของคาบยาว และยิ่งกว่านั้นคือโลหะ

ในแง่ของคุณสมบัติทางเคมี องค์ประกอบของแต่ละกลุ่มย่อยของกลุ่มที่กำหนดมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ และเฉพาะค่าความจุบวกสูงสุดเท่านั้นที่จะเท่ากันสำหรับองค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่มที่กำหนด ในกลุ่มย่อยหลักจากบนลงล่างคุณสมบัติโลหะขององค์ประกอบมีความเข้มแข็งและคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะจะลดลง (ตัวอย่างเช่น แฟรนเซียมเป็นองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะเด่นชัดที่สุดและฟลูออรีนเป็นอโลหะ) ดังนั้นตำแหน่งขององค์ประกอบในระบบคาบของเมนเดเลเยฟ (เลขลำดับ) จะกำหนดคุณสมบัติของธาตุซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของคุณสมบัติขององค์ประกอบข้างเคียงในแนวตั้งและแนวนอน

องค์ประกอบบางกลุ่มมีชื่อพิเศษ ดังนั้นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม I จึงเรียกว่าโลหะอัลคาไล, กลุ่ม II - โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ, กลุ่ม VII - ฮาโลเจน, องค์ประกอบที่อยู่ด้านหลังยูเรเนียม - ทรานยูเรเนียม องค์ประกอบที่เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิต มีส่วนร่วมในกระบวนการเมแทบอลิซึม และมีบทบาททางชีววิทยาที่ชัดเจน เรียกว่า องค์ประกอบทางชีวภาพ พวกเขาทั้งหมดครอบครองส่วนบนของโต๊ะของ D.I. สิ่งเหล่านี้หลักๆ คือ O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg และ Fe ซึ่งประกอบขึ้นเป็นสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก (มากกว่า 99%) สถานที่ที่ถูกครอบครองโดยองค์ประกอบเหล่านี้ในตารางธาตุจะมีสีฟ้าอ่อน องค์ประกอบทางชีวภาพซึ่งมีน้อยมากในร่างกาย (จาก 10 -3 ถึง 10 -14%) เรียกว่าองค์ประกอบขนาดเล็ก (ดู) เซลล์ของระบบธาตุที่มีสีเหลืองประกอบด้วยองค์ประกอบขนาดเล็กซึ่งได้รับการพิสูจน์ถึงความสำคัญที่สำคัญสำหรับมนุษย์แล้ว

ตามทฤษฎีโครงสร้างอะตอม (ดูอะตอม) คุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกเป็นหลัก การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบเป็นระยะโดยการเพิ่มขึ้นของประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอมนั้นอธิบายได้โดยการทำซ้ำโครงสร้างของเปลือกอิเล็กตรอนด้านนอก (ระดับพลังงาน) ของอะตอมเป็นระยะ

ในช่วงเวลาเล็ก ๆ เมื่อประจุบวกของนิวเคลียสเพิ่มขึ้น จำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกนอกจะเพิ่มขึ้นจาก 1 เป็น 2 ในช่วง I และจาก 1 เป็น 8 ในช่วง II และ III ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของธาตุในช่วงเวลาจากโลหะอัลคาไลไปเป็นก๊าซเฉื่อย เปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกซึ่งมีอิเล็กตรอน 8 ตัวมีความสมบูรณ์และเสถียรอย่างมีพลัง (องค์ประกอบของกลุ่มศูนย์มีความเฉื่อยทางเคมี)

ในช่วงเวลาที่ยาวนานในแถวคู่ เมื่อประจุบวกของนิวเคลียสเพิ่มขึ้น จำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกนอกจะยังคงที่ (1 หรือ 2) และเปลือกนอกที่สองจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน ดังนั้นคุณสมบัติขององค์ประกอบในแถวคู่จึงเปลี่ยนแปลงช้า ในอนุกรมคี่ของคาบใหญ่ เมื่อประจุของนิวเคลียสเพิ่มขึ้น เปลือกด้านนอกจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน (ตั้งแต่ 1 ถึง 8) และคุณสมบัติขององค์ประกอบจะเปลี่ยนไปในลักษณะเดียวกับคุณสมบัติขององค์ประกอบทั่วไป

จำนวนเปลือกอิเล็กตรอนในอะตอมเท่ากับจำนวนคาบ อะตอมของธาตุในกลุ่มย่อยหลักมีจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกนอกเท่ากับจำนวนหมู่ อะตอมขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้างมีอิเล็กตรอนหนึ่งหรือสองตัวอยู่ในเปลือกนอก สิ่งนี้จะอธิบายความแตกต่างในคุณสมบัติขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักและกลุ่มย่อย หมายเลขกลุ่มระบุจำนวนอิเล็กตรอนที่เป็นไปได้ที่สามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี (วาเลนซ์) (ดูโมเลกุล) ดังนั้นอิเล็กตรอนดังกล่าวจึงเรียกว่าวาเลนซ์ สำหรับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้าง ไม่เพียงแต่อิเล็กตรอนของเปลือกนอกเท่านั้นที่มีเวเลนซ์ แต่ยังรวมถึงอิเล็กตรอนของกลุ่มสุดท้ายด้วย จำนวนและโครงสร้างของเปลือกอิเล็กตรอนระบุไว้ในตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีที่แนบมาด้วย

กฎเป็นระยะของ D.I. Mendeleev และระบบที่ใช้มีความสำคัญอย่างยิ่งในด้านวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติ กฎและระบบเป็นระยะเป็นพื้นฐานสำหรับการค้นพบองค์ประกอบทางเคมีใหม่ การกำหนดน้ำหนักอะตอมอย่างแม่นยำ การพัฒนาหลักคำสอนเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม การจัดตั้งกฎธรณีเคมีของการกระจายตัวขององค์ประกอบในเปลือกโลกและ การพัฒนาแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตองค์ประกอบและรูปแบบที่เกี่ยวข้องนั้นเป็นไปตามระบบคาบ กิจกรรมทางชีวภาพขององค์ประกอบและเนื้อหาในร่างกายนั้นส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยสถานที่ที่พวกมันครอบครองในตารางธาตุของเมนเดเลเยฟ ดังนั้นด้วยการเพิ่มหมายเลขซีเรียลในหลายกลุ่ม ความเป็นพิษขององค์ประกอบจึงเพิ่มขึ้นและเนื้อหาในร่างกายลดลง กฎเป็นระยะเป็นการแสดงออกที่ชัดเจนของกฎวิภาษวิธีทั่วไปส่วนใหญ่เกี่ยวกับการพัฒนาธรรมชาติ

ในรูป รูปที่ 15.4 แสดงตำแหน่งของธาตุทั้งห้าของกลุ่ม IV ในตารางธาตุ เช่นเดียวกับองค์ประกอบของกลุ่ม III พวกมันอยู่ในจำนวนองค์ประกอบ p อะตอมขององค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่ม IV มีการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์แบบเดียวกันของเปลือกนอก: . ในตาราง 15.4 ระบุการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์เฉพาะของอะตอมและคุณสมบัติบางอย่างขององค์ประกอบกลุ่ม IV คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีเหล่านี้และคุณสมบัติทางเคมีอื่นๆ ของธาตุกลุ่ม IV สัมพันธ์กับโครงสร้าง กล่าวคือ คาร์บอน (ในรูปของเพชร) ซิลิคอน และเจอร์เมเนียมมีกรอบโครงสร้างคล้ายเพชรที่เป็นผลึก (ดูหัวข้อ 3.2) ดีบุกและตะกั่วมีโครงสร้างเป็นโลหะ (ลูกบาศก์ตรงกลางหน้า ดูหัวข้อ 3.2 ด้วย)

ข้าว. 15.4. ตำแหน่งขององค์ประกอบกลุ่ม IV ในตารางธาตุ

เมื่อคุณเลื่อนลงไปตามกลุ่ม รัศมีอะตอมขององค์ประกอบต่างๆ จะเพิ่มขึ้น และพันธะระหว่างอะตอมจะอ่อนลง เนื่องจากการกระจายตัวของอิเล็กตรอนของเปลือกอะตอมด้านนอกที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในทิศทางเดียวกัน การนำไฟฟ้าขององค์ประกอบกลุ่ม IV จะเพิ่มขึ้น คุณสมบัติของพวกเขา

ตารางที่ 15.4. โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์และคุณสมบัติทางกายภาพขององค์ประกอบกลุ่มที่ 4

ค่อยๆ เปลี่ยนจากอโลหะเป็นโลหะ: คาร์บอนเป็นองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะและในรูปของเพชรเป็นฉนวน (ไดอิเล็กทริก); ซิลิคอนและเจอร์เมเนียม - เซมิคอนดักเตอร์ ดีบุกและตะกั่วเป็นโลหะและเป็นตัวนำที่ดี

เนื่องจากการเพิ่มขนาดของอะตอมในระหว่างการเปลี่ยนจากองค์ประกอบของส่วนบนของกลุ่มไปเป็นองค์ประกอบของส่วนล่างทำให้พันธะระหว่างอะตอมอ่อนลงอย่างต่อเนื่องและด้วยเหตุนี้การหลอมละลายจึงลดลง จุดและจุดเดือดตลอดจนความแข็งของธาตุ

การจัดสรร

ซิลิคอน เจอร์เมเนียม และตะกั่ว ต่างก็มีอยู่ในรูปแบบโครงสร้างเดียวเท่านั้น อย่างไรก็ตาม คาร์บอนและดีบุกมีอยู่ในรูปแบบโครงสร้างหลายรูปแบบ รูปแบบโครงสร้างที่แตกต่างกันขององค์ประกอบหนึ่งเรียกว่า allotropes (ดูหัวข้อ 3.2)

คาร์บอนมีสองจัดสรร: เพชรและกราไฟท์ โครงสร้างของพวกเขาอธิบายไว้ในมาตรา 3.2. การจัดสรรคาร์บอนเป็นตัวอย่างหนึ่งของ monotropy ซึ่งมีลักษณะเฉพาะโดยคุณสมบัติดังต่อไปนี้: 1) การจัดสรรคาร์บอนสามารถดำรงอยู่ได้ในช่วงอุณหภูมิและความดันที่กำหนด (เช่น ทั้งเพชรและกราไฟต์มีอยู่ที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ) 2) ไม่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านที่การจัดสรรอันหนึ่งเปลี่ยนเป็นอีกอันหนึ่ง 3) การจัดสรรอันหนึ่งมีความเสถียรมากกว่าอันอื่น ตัวอย่างเช่น กราไฟท์มีความทนทานมากกว่าเพชร รูปแบบที่มีความเสถียรน้อยกว่าเรียกว่า metastable เพชรจึงเป็นคาร์บอนที่กระจายตัวได้ (หรือ monotrope)

คาร์บอนอาจยังคงอยู่ในรูปแบบอื่น เช่น ถ่าน โค้ก และคาร์บอนแบล็ค พวกมันล้วนเป็นคาร์บอนในรูปแบบหยาบ บางครั้งเรียกว่ารูปแบบอสัณฐาน ก่อนหน้านี้คิดว่าเป็นตัวแทนของคาร์บอนรูปแบบ allotropic ที่สาม คำว่าอสัณฐานหมายถึงไม่มีรูปร่าง ปัจจุบันเป็นที่ยอมรับแล้วว่าคาร์บอน "อสัณฐาน" เป็นเพียงกราไฟต์ไมโครคริสตัลไลน์

ดีบุกมีอยู่สามรูปแบบ allotropic เรียกว่า: ดีบุกสีเทา (a-tin), ดีบุกสีขาว (P-tin) และดีบุกขนมเปียกปูน (u-tin) Allotropy ประเภทที่พบในดีบุกเรียกว่า enantiotropy มันมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติดังต่อไปนี้: 1) การเปลี่ยนแปลงของ allotrope หนึ่งไปเป็นอีกอันหนึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิหนึ่งเรียกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลง; ตัวอย่างเช่น

โครงสร้าง Vlmaz โครงสร้างโลหะ (เซมิคอนดักเตอร์) 2) แต่ละ allotrope มีความเสถียรในช่วงอุณหภูมิที่กำหนดเท่านั้น

ปฏิกิริยาขององค์ประกอบกลุ่ม IV

โดยทั่วไปปฏิกิริยาขององค์ประกอบกลุ่ม IV จะเพิ่มขึ้นเมื่อเคลื่อนที่ไปที่ด้านล่างของกลุ่ม จากคาร์บอนไปสู่ตะกั่ว ในชุดแรงดันไฟฟ้าเคมีไฟฟ้า มีเพียงดีบุกและตะกั่วเท่านั้นที่อยู่เหนือไฮโดรเจน (ดูหัวข้อ 10.3) ตะกั่วทำปฏิกิริยาช้ามากกับกรดเจือจาง และปล่อยไฮโดรเจนออกมา ปฏิกิริยาระหว่างกรดดีบุกกับกรดเจือจางเกิดขึ้นในอัตราปานกลาง

คาร์บอนถูกออกซิไดซ์โดยกรดเข้มข้นที่ร้อน เช่น กรดไนตริกเข้มข้น และกรดซัลฟิวริกเข้มข้น